LTE(Long Term Evolution,长期演进),又称E-UTRA/E-UTRAN,和3GPP2 UMB合称E3G(Evolved 3G)
LTE是由3GPP(The 3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,通用移动通信系统)技术标准的长期演进,于2004年12月在3GPP多伦多TSG RAN#26会议上正式立项并启动。LTE系统引入了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)和MIMO(Multi-Input & Multi-Output,多输入多输出)等关键传输技术,显著增加了频谱效率和数据传输速率(20M带宽2X2MIMO在64QAM情况下,理论下行最大传输速率为201Mbps,除去信令开销后大概为140Mbps,但根据实际组网以及终端能力限制,一般认为下行峰值速率为100Mbps,上行为50Mbps),并支持多种带宽分配:1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz和20MHz等,且支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段,因而频谱分配更加灵活,系统容量和覆盖也显著提升。LTE系统网络架构更加扁平化简单化,减少了网络节点和系统复杂度,从而减小了系统时延,也降低了网络部署和维护成本。LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。LTE系统有两种制式:FDD-LTE和TDD-LTE,即频分双工LTE系统和时分双工LTE系统,二者技术的主要区别在于空中接口的物理层上(像帧结构、时分设计、同步等)。FDD-LTE系统空口上下行传输采用一对对称的频段接收和发送数据,而TDD-LTE系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输,相对于FDD双工方式,TDD有着较高的频谱利用率。
LTE/EPC的网络架构如图5所示。
LTE采用由eNB构成的单层结构,这种结构有利于简化网络和减小延迟,实现低时延、低复杂度和低成本的要求。与3G接入网相比,LTE减少了RNC节点。名义上LTE是对3G的演进,但事实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的改变,逐步趋近于典型的IP宽带网络结构。
LTE的架构也叫E-UTRAN架构,如图 1所示。E-UTRAN主要由eNB构成。同UTRAN网络相比,eNB不仅具有Node B的功能,还能完成RNC的大部分功能,包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和Inter-cell RRM 等。eNodeB和eNodeB之间采用X2接口方式直接互连,eNB通过S1接口连接到EPC。具体地讲,eNB通过S1-MME连接到MME,通过S1-U连接到S-GW。S1接口支持MME/S-GW和eNB之间的多对多连接,即一个eNB可以和多个MME/S-GW连接,多个eNB也可以同时连接到同一个MME/S-GW。